Einen Schritt vor und einen zurück: Wer sich so bewegt, kommt normalerweise nicht vom Fleck. Doch Bengt Nordén von der schwedischen Chalmers University of Technology in Göteborg hat jetzt zusammen mit dänischen Kollegen eine Apparatur gebaut, die zufällige Stöße in eine zielgerichtete Drehung verwandelt, wie die Fachzeitschrift Nature in ihrer Online-Ausgabe berichtet. Die Physiker präsentieren ihre Arbeit in den Applied Physics Letters (Bd. 80, Nr. 14, S. 2601).
Die Apparatur besteht aus einer raffinierten Verbindung zweier Platten mit zwei Federn. Die obere Platte erhält zufällige Stöße, deren Kräfte sich zu Null summieren, weil sie aus allen Richtungen kommen. Die Federverbindung zwischen den beiden Platten ist so angeordnet, dass die Reibung zwischen der unteren Platte und ihrem Untergrund in einer Drehrichtung größer ist als in der anderen. Im Ergebnis wird so die Zufallsbewegung der oberen Platte in eine gerichtete Drehung der gesamten Anordnung verwandelt.
Außerdem haben Nordén und seine Kollegen die Bewegungsgleichungen für ihre Apparatur theoretisch durchgerechnet. Sie glauben, dass ihr Ergebnis zur Aufklärung der Bewegungsmechanismen von Mikroorganismen beitragen kann. Schon seit neunzig Jahren ist bekannt, dass die in Gasen und Flüssigkeiten immer vorhandene, aber ungerichtete Brownsche Molekularbewegung unter bestimmten Bedingungen in eine gerichtete Bewegung umgewandelt werden kann.
Eine Animation zur Brownschen Molekularbewegung finden Sie hier.
Axel Tillemans
